JP6289034B2 - Radiation imaging system and radiation imaging method - Google Patents
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Description
本発明は、放射線画像を撮像して表示する放射線撮像システム及び放射線撮像方法に関するものであり、特に放射線撮影装置と放射線発生部との同期を行わずに放射線画像を撮像することができる放射線撮像システム及び放射線撮像方法に関するものである。 The present invention relates to a radiation imaging system and a radiation imaging method for capturing and displaying a radiation image, and in particular, a radiation imaging system capable of capturing a radiation image without synchronizing a radiation imaging apparatus and a radiation generation unit. And a radiation imaging method.
近年、医療におけるX線画像などの放射線画像のデジタル化が進んでいる。放射線画像をデジタル化することで、例えば、撮像した放射線画像を表示部ですぐに確認することができる。2次元のマトリクス状に配列された複数の放射線検出素子により放射線を電気信号に変換して画像を形成する放射線撮像装置が実用化され、急速に普及している。 In recent years, digitization of radiation images such as X-ray images in medical treatment has been advanced. By digitizing the radiation image, for example, the captured radiation image can be immediately confirmed on the display unit. A radiation imaging apparatus that forms an image by converting radiation into an electrical signal by a plurality of radiation detection elements arranged in a two-dimensional matrix has been put into practical use and is rapidly spreading.
放射線撮像装置は、例えば固体光検出素子と放射線を可視光に変換するシンチレータとを積層した微小な放射線検出器(センサ)を2次元マトリクス状に配置している。放射線検出器(センサ)を構成する素子は、照射された放射線を、照射量に応じた電気信号(電荷)に変換する。放射線撮像装置は、一般に光電変換素子に印加する電圧を制御することによって、放射線の照射によって生じた電荷を素子内部に蓄積することができる。その後、別の電圧に制御することによって素子から電荷を読み出し、蓄積された電荷に応じて放射線画像が形成される。 In the radiation imaging apparatus, for example, minute radiation detectors (sensors) in which a solid light detection element and a scintillator that converts radiation into visible light are stacked are arranged in a two-dimensional matrix. The element which comprises a radiation detector (sensor) converts the irradiated radiation into the electric signal (electric charge) according to the irradiation amount. In general, a radiation imaging apparatus can accumulate charges generated by radiation irradiation in an element by controlling a voltage applied to the photoelectric conversion element. Thereafter, the charge is read from the element by controlling to another voltage, and a radiation image is formed according to the accumulated charge.
例えば、特許文献1に記載の放射線撮像システムのように、放射線発生部と放射線撮像装置との間で、相互に同期信号をやり取りすることによって、放射線照射と撮像のタイミングを同期させるシステムが提案されている。また、特許文献2で提案されている放射線撮像システムにおいては、放射線撮像装置に対して放射線が照射された際に放射線撮像装置内部で生じる電流の変化を検出することで、放射線の照射タイミングを検出している。この照射タイミングをトリガとして放射線撮像を開始することにより、放射線の照射と撮像タイミングとの同期をとることができる。 For example, a system that synchronizes the timing of radiation irradiation and imaging by exchanging synchronization signals between a radiation generation unit and a radiation imaging apparatus is proposed, as in the radiation imaging system described in Patent Document 1. ing. Further, in the radiation imaging system proposed in Patent Document 2, the radiation irradiation timing is detected by detecting a change in current generated inside the radiation imaging apparatus when the radiation imaging apparatus is irradiated with radiation. doing. By starting radiation imaging using this irradiation timing as a trigger, the radiation irradiation and imaging timing can be synchronized.
放射線発生部と放射線撮像装置が同期されていない放射線撮像システムの場合、放射線発生部は放射線撮像装置の状態に拘わらず放射線を発生させることができる。しかしながら、放射線撮像装置の準備ができていない状態で放射線が照射された場合、照射された放射線により放射線撮像装置に残留した電荷等の影響により、放射線画像の画質を劣化させることがある。 In the case of a radiation imaging system in which the radiation generation unit and the radiation imaging apparatus are not synchronized, the radiation generation unit can generate radiation regardless of the state of the radiation imaging apparatus. However, when radiation is irradiated in a state where the radiation imaging apparatus is not ready, the image quality of the radiation image may be deteriorated due to the influence of the charge remaining on the radiation imaging apparatus due to the irradiated radiation.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、放射線撮像装置の準備ができていない状態で放射線が照射された際に生じる放射線撮像装置の不具合を防止する放射線撮像システム及び放射線撮像方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a radiation imaging system and a radiation imaging method for preventing a malfunction of a radiation imaging apparatus that occurs when radiation is irradiated in a state where the radiation imaging apparatus is not ready. It is intended to provide.
本発明の目的を達成するため、放射線の照射を検知する照射検知部を有し、放射線に基づく放射線画像を撮像する放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置を制御する制御部とを備えた放射線撮像システムであって、前記放射線撮像装置における光電変換素子の電荷を掃き出すリフレッシュ動作からの経過時間に応じて設定される撮像準備状態(撮像準備期間)において、前記照射検知部が放射線の照射を検知した場合、前記制御部は前記放射線撮像装置における光電変換素子に対してリフレッシュ動作を行なわせる。 In order to achieve the object of the present invention, a radiation imaging apparatus that includes an irradiation detection unit that detects irradiation of radiation, and includes a radiation imaging apparatus that captures a radiation image based on radiation, and a control unit that controls the radiation imaging apparatus. In the imaging preparation state (imaging preparation period) set in accordance with the elapsed time from the refresh operation for sweeping out the charge of the photoelectric conversion element in the radiation imaging apparatus, the irradiation detection unit detects radiation irradiation. In this case, the control unit causes the photoelectric conversion element in the radiation imaging apparatus to perform a refresh operation.
本発明によれば、放射線撮像装置の準備ができていない状態で放射線が照射された際に生じる放射線撮像装置の不具合を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the malfunction of the radiation imaging device which arises when a radiation is irradiated in the state where the radiation imaging device is not ready can be prevented.
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、放射線撮像システム100の構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a
放射線撮像システム100は、放射線を発生させる放射線発生部150と、放射線発生部150による放射線発生を制御する放射線制御部152と、放射線発生部150から発生された放射線を検出して放射線画像を撮像する放射線撮像装置102と、放射線撮像装置102を制御する制御部108と、放射線画像を表示する表示部110と、放射線画像を記憶する記憶部112とで構成される。
The
放射線を発生させる放射線発生部150は、放射線を発生するものであり、放射線を照射する放射線管及び放射線の照射領域を制限するための絞り等を備えている。放射線制御部152は、放射線発生部150による放射線発生タイミングを制御する。放射線制御部152は、例えば、放射線発生スイッチ(図示しない。)を備えており、操作者は放射線発生スイッチを押すことにより、放射線発生部150から放射線を発生させることができる。また、放射線制御部152は、放射線発生部150から発生される放射線に関する管電圧、管電流を調整することができる。
The radiation generating
放射線撮像装置102は、放射線を検出するセンサ(図示しない。)を有し、放射線発生部150から発生された放射線を検出して放射線画像を撮像することができる機能を有している。また、放射線撮像装置102は、放射線発生部150から発生された放射線の照射を検知する照射検知部104と、放射線撮像装置102の状態を管理する状態管理部106とで構成される。
The
照射検知部104は、放射線発生部150から発生された放射線の照射を検知する。具体的には、照射検知部104は、放射線撮像装置102における光電変換素子の電荷、電流量などの情報に基づいて放射線の照射の有無を検知する。放射線撮像装置102が撮像可能状態で放射線照射を検知した場合、放射線撮像装置102は撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。表示部110は、放射線画像を表示することができる。放射線撮像装置102が撮像準備状態(放射線撮像装置102が撮像可能状態ではない状態)で放射線照射を検知した場合、放射線撮像装置102は制御部108に対して放射線撮像装置102が撮像準備状態で放射線を検出したことを通知する。表示部110は、照射検知部104が撮像準備状態で放射線を検出したことを表示することができる。記憶部112は、照射検知部104が撮像準備状態で放射線を検出したことを放射線画像又は時間情報とともに記憶することができる。撮像準備状態で放射線を検出した放射線画像は、エラー画像として記憶部112に記憶される。
The
状態管理部106は、放射線撮像装置102の状態変更を行なう。放射線撮像装置102には、主に、初期化状態、撮像準備状態、撮像可能状態、撮像中状態の状態がある。状態管理部106は、これらの状態の変更を行なうことができる。詳細は後述する。
The
制御部108は、例えば、操作部(図示しない。)からの操作、若しくは、放射線線撮像装置102から出力される情報に基づいて放射線撮像装置102を制御する。また、制御部108は、放射線画像を表示する表示部110と、放射線画像を記憶する記憶部112を制御することもできる。
For example, the
また、制御部108は、状態管理部106に対し状態制御指示を行い、放射線撮像装置102の状態を変更する。放射線撮像装置102が撮像準備を開始する場合、制御部108は状態管理部106に対して撮像準備開始指示を行なう。放射線撮像装置102が撮像準備状態で照射検知部104から照射検知の通知を受けた場合、制御部108は放射線撮像装置102の状態変更を行なう状態管理部106に対して準備停止指示を行なう。
In addition, the
図2は、放射線撮像装置102の構成図を示している。放射線撮像装置102は、主に、放射線撮像装置内のセンサを駆動するセンサ駆動回路114と、放射線の照射を検知する照射検知部104と、放射線撮像装置102を制御するMPU116で構成される。なお、MPU116は制御回路として置き換えて表現することができる。
FIG. 2 shows a configuration diagram of the
図3は、放射線撮像撮像102内のセンサの一例を示している。
FIG. 3 shows an example of the sensor in the
2次元撮像素子120は、m行×n列のマトリクス状に配列された複数の画素からなる。2次元撮像素子120は、例えばm=2800、n=2800のように多くの画素を有している。各画素は放射線を光電変換素子が感知可能な波長帯域の光に変換する蛍光体と、光電変換素子およびスイッチ素子とからなる。
The two-
光電変換素子は、入射した放射線の量に応じて電荷を生成し蓄積する。被写体を透過した放射線は、被写体内部の骨や内臓と言った構造物や病巣などによって異なる放射線透過量に依存して分布を持つ。これらの構造が電荷の分布に変換されて光電変換素子に蓄積されることになる。光電変換素子としては、CCDの他、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いた各種素子が知られている。本実施形態では、光電変換素子として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするMIS型フォトダイオードを用いるが、PIN型フォトダイオードを用いてもよい。また、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子も好適に用いることができる。 The photoelectric conversion element generates and accumulates charges according to the amount of incident radiation. The radiation transmitted through the subject has a distribution depending on the amount of radiation transmitted depending on the structure or lesion such as bones and internal organs inside the subject. These structures are converted into a charge distribution and accumulated in the photoelectric conversion element. As photoelectric conversion elements, various elements using amorphous silicon or polysilicon are known in addition to CCDs. In this embodiment, as the photoelectric conversion element, an MIS type photodiode which is arranged on an insulating substrate such as a glass substrate and mainly contains amorphous silicon is used. However, a PIN type photodiode may be used. In addition, a direct type conversion element that directly converts radiation into charges can also be suitably used.
スイッチ素子としては、制御端子と2つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、本実施形態では薄膜トランジスタ(TFT)を用いている。 As the switch element, a transistor having a control terminal and two main terminals is preferably used. In this embodiment, a thin film transistor (TFT) is used.
2次元センサアレイ120上のある行上の画素は、センサ駆動回路114により全画素同時にアドレシングされ、行上の各画素の電荷はサンプルホールド回路118に保持される。その後、保持された画素出力の電荷はマルチプレクサ116を介して順次読出され、アンプ124により増幅された後、A/D変換器126によりデジタル値に変換される。
The pixels on a certain row on the two-
各行の走査が終了する毎に、センサ駆動回路114が順次センサアレイ120上の次の各行をドライブして走査を行い、最終的に全ての画素出力の電荷がデジタル値に変換される。このようにして、放射線画像の画像データが制御部108に読み出される。なお、電源122は、各構成要素に電源を供給する。
Each time scanning of each row is completed, the
電源122は、バイアス配線を通じて光電変換素子のG電極にバイアス電圧を供給するとともに、バイアス配線に供給した電流量の変化を含む電流情報を出力する。電流情報は、照射検知部104に送られる。照射検知部104は、放射線照射中に生じる電流量の変化を捉えることで放射線の照射を検知する。そして、照射検知部104は、制御部108に照射検知情報を出力する。
The
図4は、第1の実施形態における放射線撮像装置102の状態遷移図の一例を示している。放射線撮像装置102には、主に、初期化状態、撮像準備状態、撮像可能状態、撮像中状態の状態がある。
FIG. 4 shows an example of a state transition diagram of the
ステップS201は、放射線撮像装置102が初期化状態であることを示している。初期化状態とは、放射線撮像装置102のセンサアレイ120上の光電変換素子を初期化した状態である。すなわち、初期化状態は、光電変換素子の電極への電圧印加が停止された状態であり、いわゆるスリープ状態である。制御部108が準備開始指示を放射線撮像装置102に通知することにより、ステップS202へと遷移する。
Step S201 indicates that the
ステップS202は、放射線撮像装置102が撮像準備状態であることを示している。撮像準備状態は、センサ駆動回路114による撮像駆動を実施し、撮像駆動開始から所定時間経過している状態である。撮像準備状態は、例えば10秒間に設定される。制御部108は、撮像駆動開始から所定時間を任意に設定することができる。
Step S202 indicates that the
具体的には、撮像準備状態は、放射線撮像装置102における光電変換素子の空読み動作が行われる状態である。空読み動作とは、先頭行(y=0)から最終行(y=m)まで順番にスイッチ素子をONにして導通させる駆動であり、光電変換素子内に生じた暗電流による電荷を除去するために行われる。空読み動作は、放射線撮影を行なう前の準備段階であるアイドリング期間に複数回、繰り返し読み出し動作を行なう動作であり、放射線画像を有さない画像データを読み出す動作である。空読み動作は、撮像可能状態になるまでの所定時間、一定の周期で繰り返される。制御部108は、放射線撮像装置102が撮像可能状態になるまでの所定時間を任意に設定することができる。
Specifically, the imaging preparation state is a state where an idle reading operation of the photoelectric conversion element in the
そして、撮像の準備が完了するとステップS203へと遷移する。また、制御部108の準備停止指示によりステップS201へと遷移することもできる。
When preparation for imaging is completed, the process proceeds to step S203. Moreover, it can also change to step S201 by the preparation stop instruction | indication of the
ステップS203は、放射線撮像装置102が撮像可能状態であることを示している。撮像可能状態は、センサ駆動回路114による撮像駆動を実施し、撮像駆動開始から所定時間経過している状態である。撮像可能状態は、放射線撮像装置102における光電変換素子の空読み動作が所定時間行われた状態であり、放射線の撮像を行なうことができる状態である。
Step S203 indicates that the
撮像可能状態において、放射線が照射されると、光電変換素子から読み出される電荷が増大する。照射検知部104は、光電変換素子における電流量の変化を観測することで放射線の照射が開始されたことを検知することができる。照射検知部104は、例えば、電流量が所定の閾値を超えた場合、放射線の照射を検知する。また、照射検知部104は、光電変換素子における電荷の総量に基づいて放射線の照射を検知してもよい。
When radiation is irradiated in an imageable state, the charge read from the photoelectric conversion element increases. The
実際に撮像開始するとステップS204へと遷移する。ステップS204は、放射線撮像装置102が撮像中状態であることを示している。放射線撮像装置102が撮像可能状態である時に照射検知部104による放射線の照射開始が判定されると、その時点で空読み動作は停止される。電荷を蓄積する動作に移行して、撮像中状態となる。蓄積中は全てのスイッチ素子がOFFとなる。所定の時間が経過して蓄積が終了すると、本読みに移行する。本読みは先頭行(y=0)から最終行(y=m)まで順番にスイッチ素子をONにすることで行われる。このように、放射線撮像装置102が撮像可能状態で放射線照射を検知した場合、撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。表示部110は、放射線画像を表示することができる。
When imaging is actually started, the process proceeds to step S204. Step S204 indicates that the
図5は、第1の実施形態に係わる放射線撮像システム100において、制御部108から放射線撮像装置102の状態管理部106に準備開始指示を出した後のシーケンスである。
FIG. 5 is a sequence after the preparation start instruction is issued from the
撮像準備を開始するために、ステップS211において、制御部108は状態管理部106に対して準備開始指示を出す。制御部108からの準備開始指示に基づいて、ステップS212のように、状態管理部106は、放射線撮像装置102に撮像準備を開始させる。撮像準備状態において、放射線撮像装置102におけるセンサ駆動回路114は撮像駆動を実施し、撮像駆動開始から所定時間待機する。このとき、放射線撮像装置102における光電変換素子は空読み動作を行なう。
In order to start imaging preparation, in step S211, the
放射線撮像装置102において撮像準備が完了すると、ステップS213のように状態管理部106から制御部108に対して準備完了通知を通知する。放射線撮像装置102が準備完了した後、照射検知部104は、放射線発生部150から発生された放射線の照射を検知した場合、放射線撮像装置102は、照射された放射線に基づく撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。生成された放射線画像は、制御部108を介して読み出される。そして、読み出された放射線画像は表示部110に表示される。
When preparation for imaging is completed in the
生成された放射線画像を読み出しが終了したら、制御部108は放射線撮像装置102に対してリフレッシュ動作を行わせる。リフレッシュ動作は、光電変換素子で発生した正電荷及び負電荷のうち、光電変換素子内に残留した一方の電荷を消去する動作である。リフレッシュ動作時には、所定のバイアス電圧が印加され、光電変換素子内に残留した一方の電荷が消去される。電源122は、光電変換素子の一方の電極にスイッチ素子を介してリフレッシュ用電圧を与える。この動作を行単位で順次行なうことにより全画素の光電変換素子がリフレッシュされる。次に、元のバイアス電圧に戻すことにより、リフレッシュ動作が完了する。このようにして、光電変換素子は光に対する感度を回復する。
When reading of the generated radiation image is completed, the
リフレッシュ動作が終了したら、撮像準備を開始するために、ステップS214において、制御部108は状態管理部106に対して準備開始指示を出す。ステップS215のように、状態管理部106は、放射線撮像装置102における撮像準備を開始させる。このように、リフレッシュ動作後の所定期間は放射線の照射を許可しない撮像準備状態(撮像準備期間)として放射線撮像装置102において空読みが行われる。S215はS212と同様である。
When the refresh operation is completed, the
そして、ステップS215で撮像準備期間中に、照射検知部104がステップS216のように放射線を検知した場合、照射検知部104は、ステップS217のように制御部108に対して照射検知を通知する。
In step S215, when the
制御部108は、撮像準備期間中に照射検知を受けた場合、ステップS218のように、状態管理部106に対して準備停止指示を行なう。状態管理部106は、放射線撮像装置102に対して撮像準備を停止させる。
When receiving the irradiation detection during the imaging preparation period, the
そして、放射線撮像装置102が初期化状態となる。放射線撮像装置102のセンサアレイ120上の光電変換素子が初期化される。そして、制御部108は、状態管理部106を介して放射線撮像装置102に対してリフレッシュ動作を行わせる。リフレッシュ動作は、光電変換素子で発生した正電荷及び負電荷のうち、光電変換素子内に残留した一方の電荷を消去する動作である。
Then, the
つまり、放射線撮像装置102における光電変換素子のリフレッシュ動作からの経過時間に応じて設定される撮像準備状態(撮像準備期間)において、照射検知部104が放射線の照射を検知した場合、制御部108は放射線撮像装置102における光電変換素子に対してリフレッシュ動作を行なう。
That is, in the imaging preparation state (imaging preparation period) set according to the elapsed time from the refresh operation of the photoelectric conversion element in the
そして、リフレッシュ動作が終了したら、撮像準備を開始するために、ステップS219において、制御部108は状態管理部106に対して準備開始指示を出す。状態管理部106は、放射線撮像装置102に撮像準備を開始する。以降、同様のステップが繰り返される。
When the refresh operation ends, the
以上のように、撮像準備期間中の放射線照射を検知しても、制御部108は、状態管理部106を介して、放射線撮像装置102における光電変換素子に対してリフレッシュ動作を行なうことができる。例えば、残像などによる画質劣化を防止することができる。
As described above, even when radiation irradiation is detected during the imaging preparation period, the
よって、本発明によれば、放射線撮像装置102における光電変換素子のリフレッシュ動作を行ない、リフレッシュ動作からの経過時間に応じて設定される撮像準備状態(撮像準備期間)において、放射線の照射を検知した場合、放射線撮像装置102における光電変換素子に対してリフレッシュ動作を行なう。言い換えれば、放射線撮像装置102が撮像駆動開始となる第1の状態(初期化状態)から所定時間内の第2の状態(撮像準備状態)において照射検知部104が放射線の照射を検知した場合、制御部108は放射線撮像装置102を第1の状態(初期化状態)にする。そのため、放射線撮像装置102の準備ができていない状態で放射線が照射された際に生じる放射線撮像装置102の不具合を防止することができる。
Therefore, according to the present invention, the photoelectric conversion element is refreshed in the
なお、放射線撮像装置102における光電変換素子が光に対する感度を維持するためには定期的にリフレッシュ動作を行なう必要がある。無照射状態であっても、光電変換素子の内部では温度やその他の影響によってランダムに電荷(暗電流)が発生する。こうしたランダムに発生する電荷の蓄積によっても光電変換素子の感度は徐々に失われていくため、制御部108は、無照射状態が所定時間以上継続した場合にもリフレッシュ動作を行ってもよい。
In addition, in order for the photoelectric conversion element in the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。第1の実施形態と異なる点は、放射線撮像装置102の状態変更を行なう状態管理部106が照射通知部104から照射検知の通知を受け、照射検知部104の照射検知の通知に基づいて、放射線撮像装置102を制御する点である。図6は、本発明の第2の実施形態に係わる放射線撮像システム100の構成図の一例である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The difference from the first embodiment is that the
照射検知部104は、放射線の照射を検知する。放射線撮像装置102が撮像可能状態で放射線照射を検知した場合、放射線撮像装置102は撮像処理を実施する。放射線撮像装置102が撮像準備状態で放射線照射を検知した場合、照射検知部104は状態管理部106に対し照射検知の通知を行なう。
The
状態管理部106は、照射検知部104の照射検知の通知に基づいて、放射線撮像装置102の状態変更を行なう。放射線撮像装置102が撮像準備状態で、照射検知部104から照射検知の通知を受けた場合、状態管理部106は放射線撮像装置102を初期化状態にする。初期化状態とは、上述した通り、放射線撮像装置102のセンサアレイ120上の光電変換素子を初期化した状態である。
The
制御部108は、状態管理部106に対し状態制御指示を行い、放射線撮像装置102の状態を変更する。放射線撮像装置102が初期化状態で放射線撮像を開始する場合、制御部108は状態管理部106に対して準備開始指示を行なう。
The
図7は、第2の実施形態における放射線撮像装置102の状態遷移図の一例を示している。
FIG. 7 shows an example of a state transition diagram of the
ステップS301は、放射線撮像装置102が初期化状態であることを示している。制御部108が準備開始指示を放射線撮像装置102に通知することにより、ステップS302へと遷移する。
Step S301 indicates that the
ステップS302は、放射線撮像装置102が撮像準備状態であることを示している。撮像準備状態は、センサ駆動回路114による撮像駆動を実施し、撮像駆動開始から所定時間経過している状態であり、光電変換素子の空読み動作が行われる状態である。
Step S302 indicates that the
撮像の準備が完了するとステップS303へと遷移する。放射線撮像装置102が撮像準備状態である場合、照射検知部104の照射検知の通知によりステップS301へと遷移する。
When preparation for imaging is completed, the process proceeds to step S303. When the
ステップS303は、放射線撮像装置102が撮像可能状態であることを示している。実際に撮像開始するとステップS304へと遷移する。撮像可能状態は、センサ駆動回路114による撮像駆動を実施し、光電変換素子の空読み動作が所定時間行われた状態であり、放射線の撮像を行なうことができる状態である。
Step S303 indicates that the
ステップS304は、放射線撮像装置102が撮像中状態であることを示している。ステップS304は、放射線撮像装置102が撮像中状態であることを示している。放射線撮像装置102が撮像可能状態である時に照射検知部104による放射線の照射開始が判定されると、その時点で空読み動作は停止される。電荷を蓄積する動作に移行して、撮像中状態となる。放射線撮像装置102が撮像可能状態で放射線照射を検知した場合、撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。表示部110は、放射線画像を表示することができる。
Step S304 indicates that the
図8は、第2の実施形態に係わる放射線撮像システム100において、制御部108から放射線撮像装置102の状態管理部106に準備開始指示を出した後のシーケンスである。
FIG. 8 is a sequence after the preparation start instruction is issued from the
撮像準備を開始するために、ステップS311で制御部108から状態管理部106に対し準備開始指示を出すと、ステップS312のように撮像準備を開始する。状態管理部106は、放射線撮像装置102における撮像準備を開始させる。撮像準備状態において、放射線撮像装置102におけるセンサ駆動回路114は撮像駆動を実施し、撮像駆動開始から所定時間待機する。このとき、放射線撮像装置102における光電変換素子は空読み動作を行なう。
In order to start imaging preparation, when a preparation start instruction is issued from the
放射線撮像装置102で撮像準備が完了すると、ステップS313のように状態管理部106から制御部108に対して準備完了通知を通知する。放射線撮像装置102が準備完了した後、照射検知部104は、放射線発生部150から発生された放射線の照射を検知した場合、放射線撮像装置102は、照射された放射線に基づく撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。生成された放射線画像は、制御部108を介して読み出される。そして、読み出された放射線画像は表示部110に表示される。
When imaging preparation is completed in the
生成された放射線画像を読み出しが終了したら、制御部108は放射線撮像装置102に対してリフレッシュ動作を行わせる。放射線撮像装置102のリフレッシュ動作が終了したら、撮像準備を開始するために、ステップS314において、制御部108は状態管理部106に対して準備開始指示を出す。ステップS315のように、状態管理部106は、放射線撮像装置102における撮像準備を開始させる。このように、リフレッシュ動作後の所定期間は放射線の照射を許可しない撮像準備期間として放射線撮像装置102において空読みが行われる。S315はS312と同様である。
When reading of the generated radiation image is completed, the
そして、ステップS315で撮像準備期間中に、照射検知部104がステップS316のように放射線を検知した場合、照射検知部104は、ステップS317のように状態管理部106に対して照射検知を通知する。状態管理部106は照射検知の通知を受ける。状態管理部106は、放射線撮像装置102に対して撮像準備を停止させる。状態管理部106は、ステップS318で制御部108に対して準備停止通知を通知し、放射線撮像装置102が初期化状態(リフレッシュ動作)となる。放射線撮像装置102のセンサアレイ120上の光電変換素子が初期化される。
In step S315, when the
続いて、制御部108からステップS319のように準備開始指示をすることで、状態管理部106は再度撮像準備を行なう。以降、同様のステップが繰り返される。
Subsequently, by instructing preparation start from the
以上のように、撮像準備期間中の放射線照射を検知しても、状態管理部106は放射線撮像装置102における光電変換素子に対してリフレッシュ動作を行なうことができる。例えば、残像などによる画質劣化を防止することができる。
As described above, even when radiation irradiation is detected during the imaging preparation period, the
よって、本発明によれば、放射線撮像装置102の準備ができていない状態で放射線が照射された際に生じる放射線撮像装置102の不具合を防止することができる。
Therefore, according to this invention, the malfunction of the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。第1の実施形態及び第2の実施形態と異なる点は、放射線撮像装置102における撮像準備状態が所定時間を経過した場合、制御部108は放射線撮像装置102に対して撮像準備を停止させる点である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The difference from the first embodiment and the second embodiment is that when the imaging preparation state in the
第3の実施形態における放射線撮像システム100の構成図は第2の実施形態と同様に図6で示される。
The block diagram of the
照射検知部104は、放射線の照射を検知する。放射線撮像装置102が撮像可能状態で放射線照射を検知した場合、放射線撮像装置102は撮像処理を実施する。放射線撮像装置102が撮像準備状態で放射線照射を検知した場合、状態管理部106に対し照射検知の通知を行なう。
The
状態管理部106は、放射線撮像装置102の状態変更を行なう。放射線撮像装置102が撮像準備状態で、状態管理部106が照射検知部104から照射検知の通知を受けた場合、放射線撮像装置102は撮像準備状態を維持しながら、撮像準備処理を再度実施する。
The
制御部108は、状態管理部106に対し状態制御指示を行い、放射線撮像装置102の状態を変更する。放射線撮像装置102が初期化状態で撮像を開始する場合、状態管理部106に対し準備開始指示を行い、準備開始指示をしてから所定時間経過しても応答が無い場合、制御部108は状態管理部106に対し準備停止指示をする。そして、放射線撮像装置102は、準備停止指示に基づいて撮像準備を停止する。
The
図9は、第3の実施形態における放射線撮像装置102の状態遷移図の一例を示している。
FIG. 9 shows an example of a state transition diagram of the
ステップS401は、放射線撮像装置102が初期化状態であることを示している。制御部108が準備開始指示を放射線撮像装置102に通知することにより、ステップS402へと遷移する。
Step S401 indicates that the
ステップS402は、放射線撮像装置102が撮像準備状態であることを示している。撮像の準備が完了するとステップS403へと遷移する。照射検知部104の照射検知の通知により撮像準備状態をやり直すために、ステップS402の再度撮像準備状態へと遷移する。また、制御部108の準備停止指示によりステップS401へと遷移することもできる。
Step S402 indicates that the
ステップS403は、放射線撮像装置102が撮像可能状態であることを示している。実際に撮像開始するとステップS404へと遷移する。
Step S403 indicates that the
ステップS404は、放射線撮像装置102が撮像中状態であることを示している。ステップS404は、放射線撮像装置102が撮像中状態であることを示している。放射線撮像装置102が撮像可能状態である時に照射検知部104による放射線の照射開始が判定されると、その時点で空読み動作は停止される。電荷を蓄積する動作に移行して、撮像中状態となる。放射線撮像装置102が撮像可能状態で放射線照射を検知した場合、撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。表示部110は、放射線画像を表示することができる。
Step S404 indicates that the
図10は、第3の実施形態に係わる放射線撮像システム100において、制御部108から放射線撮像装置102の状態管理部106に準備開始指示を出した後のシーケンスである。
FIG. 10 is a sequence after the preparation start instruction is issued from the
撮像準備を開始するために、ステップS411で制御部108から状態管理部106に対し準備開始指示を出すと、ステップS412のように撮像準備を開始する。放射線撮像装置102で撮像準備が完了すると、ステップS413のように状態管理部106から制御部108に対し準備完了通知を通知する。
When a preparation start instruction is issued from the
撮像準備を開始するために、ステップS411で制御部108から状態管理部106に対し準備開始指示を出すと、ステップS412のように撮像準備を開始する。状態管理部106は、放射線撮像装置102における撮像準備を開始させる。
When a preparation start instruction is issued from the
放射線撮像装置102で撮像準備が完了すると、ステップS413のように状態管理部106から制御部108に対し準備完了通知を通知する。放射線撮像装置102が準備完了した後、照射検知部104は、放射線発生部150から発生された放射線の照射を検知した場合、放射線撮像装置102は、照射された放射線に基づく撮像処理を実施して、放射線画像を生成する。
When preparation for imaging is completed in the
一方で、ステップS414で制御部108から状態管理部106に対し準備開始指示を出すと、ステップS415で撮像準備を実施する。ステップS415で撮像準備期間中に、照射検知部104でステップS416のように放射線を検知した場合、ステップS417のように状態管理部106に対して照射検知を通知する。状態管理部106は照射検知の通知を受け、ステップS418のように撮像準備を再度実施する。その後、放射線照射を検知した場合も同様に撮像準備を繰り返される。
On the other hand, when a preparation start instruction is issued from the
ここで、ステップS419のように、制御部108がステップS414で準備開始指示をしてから所定時間が経過した場合、制御部108はステップS420のように状態管理部106に対して準備停止指示をする。
Here, when a predetermined time has elapsed since the
撮像準備状態は、センサ駆動回路114による撮像駆動を実施し、撮像駆動開始から所定時間経過している状態である。撮像準備状態は、例えば10秒間に設定される。制御部108は、撮像準備状態が準備開始指示から所定時間(20〜30秒間)を超えた場合、状態管理部106に対して準備停止指示を行なう。つまり、制御部108は、空読み動作が所定時間(20〜30秒間)を超えた場合、状態管理部106に対して準備停止指示を行なう。
The imaging preparation state is a state in which imaging driving is performed by the
準備停止指示を受けた状態管理部106は撮像準備を停止し、放射線撮像装置102が初期化状態となる。つまり、放射線撮像装置102のセンサアレイ120上の光電変換素子の電極への電圧印加が停止される。放射線撮像装置102は、いわゆるスリープ状態でとなる。その後、ステップS421のように制御部108からの準備開始指示により、状態管理部106は再度撮像準備を開始する。
Receiving the preparation stop instruction, the
放射線撮像装置102が撮像準備状態で、照射検知部104が放射線の照射を検知した場合、放射線撮像装置102は撮像準備状態を延長する。そして、制御部108は、前記放射線撮像装置102が撮像準備開始から所定時間が経過した場合に、放射線撮像装置102を撮像準備状態から初期化状態へと状態遷移させる。
When the
放射線撮像装置102の光電変換素子内に生成された電荷は空読みによって徐々に除去されていくが、除去しきれない電荷が蓄積される。この状態のまま、撮影が行われると、撮影によって発生した電荷に電荷の残留成分が重畳され、放射線撮影画像の画質を低下させる要因となる。
The charges generated in the photoelectric conversion element of the
本実施形態では、撮像準備状態が所定時間を経過した場合、制御部108は放射線撮像装置102に対して撮像準備を停止する。すなわち、撮像準備状態が所定時間を経過した場合、制御部108は放射線撮像装置102を初期化状態(リフレッシュ動作)にすることにより、放射線撮影画像の画質を保つことができる。
In the present embodiment, when the imaging preparation state has passed a predetermined time, the
100 放射線撮像システム
102 放射線撮像装置
104 照射検知部
106 状態管理部
108 制御部
110 表示部
150 放射線発生部
152 放射線制御部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記放射線撮像装置における光電変換素子のリフレッシュ動作からの経過時間に応じて設定される撮像準備状態において、前記照射検知部が放射線の照射を検知した場合、前記制御部は前記放射線撮像装置における光電変換素子に対してリフレッシュ動作を行なわせることを特徴とする放射線撮像システム。 A radiation imaging system that includes an irradiation detection unit that detects radiation irradiation, and includes a radiation imaging device that captures a radiation image based on radiation, and a control unit that controls the radiation imaging device,
In the imaging preparation state set according to the elapsed time from the refresh operation of the photoelectric conversion element in the radiation imaging apparatus, when the irradiation detection unit detects radiation irradiation, the control unit performs photoelectric conversion in the radiation imaging apparatus. A radiation imaging system, wherein a refresh operation is performed on an element.
前記放射線撮像装置が撮像駆動開始となる第1の状態から所定時間内の第2の状態において前記照射検知部が放射線の照射を検知した場合、前記制御部は前記放射線撮像装置を前記第1の状態にすることを特徴とする放射線撮像システム。 A radiation imaging system that includes an irradiation detection unit that detects radiation irradiation, and includes a radiation imaging device that captures a radiation image based on radiation, and a control unit that controls the radiation imaging device,
When the irradiation detection unit detects radiation irradiation in a second state within a predetermined time from the first state in which the radiation imaging apparatus starts imaging driving, the control unit moves the radiation imaging apparatus to the first state. A radiation imaging system characterized by being in a state.
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